DE3855459T2 - Fire retardant additives and their uses - Google Patents
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Abstract
Description
Diese Erfindung bezieht sich auf zusätzliche Zusammensetzungen für die Benutzung bei der Bereitstellung der Feuerfestigkeit von Materialien und von Zusammensetzungen oder der Verbesserung derselben sowie auf ein Verfahren zur Bereitstellung von feuerhemmenden Eigenschaften bei Materialien und bei Zusammensetzungen oder zur Verbesserung derselben.This invention relates to additional compositions for use in providing or improving fire resistance to materials and compositions, and to a process for providing or improving fire retardant properties to materials and compositions.
Findet Aluminiumtrihydrat Anwendung als ein Additiv zu Kunststoffmaterialien, als ein feuerhemmendes Element, dann tauchen verschiedene Schwierigkeiten auf. Aluminiumtrihydrat erzeugt Wasser, bis zu 30% seines Gewichtes, bei Temperaturen von 200ºC. Dieses Wasser verwandelt sich in Dampf und unterdrückt den Vorgang der Verbrennung. Daraus ergibt sich somit, daß Aluminiumtrihydrat nicht in Kunststoffmaterialien verwendet werden kann welche bei Temperaturen über 185ºC (um einen Sicherheitsspielraum zu lassen) verarbeitet werden. Solche Kunststoffmaterialien schließen Polypropylen und Polyethylen mit ein.When aluminium trihydrate is used as an additive to plastic materials, as a fire retardant element, several difficulties arise. Aluminium trihydrate generates water, up to 30% of its weight, at temperatures of 200ºC. This water turns into steam and suppresses the combustion process. It follows that aluminium trihydrate cannot be used in plastic materials that are processed at temperatures above 185ºC (to allow a safety margin). Such plastic materials include polypropylene and polyethylene.
Zweitens, um wirksam zu sein, sind Anteile von 60 Gewichtsprozent und sogar von 64 Gewichtsprozent an Aluminiumtrihydrat in Urethanmethacrylaten und in Polyestern eingesetzt worden. Solch hohe Anteile eines Füllmaterials bewirken, daß das Harz sehr schwer zu verarbeiten ist.Second, to be effective, levels of 60% and even 64% by weight of aluminum trihydrate have been used in urethane methacrylates and in polyesters. Such high levels of a filler material make the resin very difficult to process.
Drittens, Aluminiumtrihydrat wird in verschiedenen Güten geliefert deren Preis von deren Korngröße in Micron abhängig ist. Das billigste liegt bei der Teilchengröße von 25 Micron, das teuerste bei derjenigen von ungefähr 10 Micron. Die größeren Teilchen haben eine flache Form welche bewirkt, daß sie schwer in hohen Konzentrationen zu dispergieren sind und welche auch einen ungünstigen Einfluß auf die Oberflächenbeschaffenheit haben kann. Die kleineren Teilchen werden während der Behandlung abgerundet und verteilen sich einfacher, sie sind jedoch im Vergleich zu den größeren Teilchen um einen Faktor drei teurer.Thirdly, aluminium trihydrate is supplied in different grades, the price of which depends on their particle size in microns. The cheapest is 25 microns, the most expensive is around 10 microns. The larger particles have a flat shape which makes them difficult to disperse in high concentrations and can also have an adverse effect on the surface finish. The smaller particles become rounded during treatment and disperse more easily, but they are three times more expensive than the larger particles.
Ein anderes gängiges feuerhemmendes Additiv ist Antimonoxid. Dieses Material enthält 3% Arsen und macht folglich jedes Produkt welches dasselbe beinhaltet giftig. Antimonoxid funktioniert durch die Verbindung mit freiem Halogen, es ist jedoch nur teilweise wirksam, denn es verbessert eher bestehende feuerhemmende Eigenschaften als daß es Materialien für strenge Versuche anpassen würde. Antimonoxid wird normalerweise in Mengen von 3 Gewichtsprozent angewandt, obschon auch größere Mengen in bestimmten Materialien zum Einsatz kommen können.Another common fire retardant additive is antimony oxide. This material contains 3% arsenic and thus makes any product containing it toxic. Antimony oxide works by combining with free halogen, but it is only partially effective, as it improves existing fire retardant properties rather than adapting materials to rigorous testing. Antimony oxide is normally used in amounts of 3% by weight, although higher amounts may be used in certain materials.
In der europäischen Patentanmeldung Nr. 88303176.7 (EP-A-0287293), der Stammanmeldung zu der vorliegenden Anmeldung, sind feuerhemmende Zusammensetzungen beschrieben worden, welche zwei oder mehr Fritten umfassen welche allmählich in dem Maße schmelzen wie die Temperatur unter Brennbedingungen ansteigt.In European Patent Application No. 88303176.7 (EP-A-0287293), the parent application to the present application, fire retardant compositions have been described which comprise two or more frits which gradually melt as the temperature increases under firing conditions.
Entsprechend einem Gesichtspunkt dieser Erfindung ist eine feuerhemmende Zusammensetzung vorgesehen, welche aus einem Polymer oder Natriumsilikat besteht und welche desweiteren zwei oder mehr Fritten aufweist, die dazu fähig sind allmählich bei steigender Temperatur unter Brennbedingungen zu schmelzen, wobei eine der Fritten bei einer niedrigeren Temperatur schmilzt als eine andere der Fritten, wobei es sich bei der höherschmelzenden Fritte um eine entglasende Fritte handelt, unter der Voraussetzung, daß:According to one aspect of this invention there is provided a fire retardant composition comprising a polymer or sodium silicate and further comprising two or more frits capable of melting gradually with increasing temperature under firing conditions, one of the frits melting at a lower temperature than another of the frits, the higher melting frit being a devitrifying frit, provided that:
a) die Zusammensetzung keinen Schaumfüllstoff enthält, und daß,(a) the composition does not contain any foam filler, and that,
b) falls die Zusammensetzung Keramikfasern oder -pulver enthält, die niedrigerschmelzende Fritte bei einer Temperatur von mindestens 450ºC schmilzt.b) if the composition contains ceramic fibres or powders, the lower melting point frit melts at a temperature of at least 450ºC.
Entsprechend einem anderen Gesichtspunkt dieser Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen zur Bereitstellung oder Verbesserung der feuerhemmenden Eigenschaften eines Materials oder einer Zusammensetzung, gekennzeichnet durch das Einarbeiten in dieses Material von zwei oder mehr Fritten, die dazu fähig sind allmählich bei steigender Temperatur unter Brennbedingungen zu schmelzen, wobei eine der Fritten bei einer niedrigeren Temperatur schmilzt als eine der anderen Fritten, wobei es sich bei der höherschmelzenden Fritte um eine entglasende Fritte handelt, unter der Voraussetzung, daß:According to another aspect of this invention there is provided a process for providing or improving the fire retardant properties of a material or composition, characterized by incorporating into said material two or more frits capable of melting gradually with increasing temperature under firing conditions, one of the frits melting at a lower temperature than one of the other frits, the higher melting frit being a devitrifying frit, provided that:
a) die Zusammensetzung oder das Material keinen Schaumfüllstoff enthält, und daß,(a) the composition or material does not contain any foam filler, and that,
b) falls die Zusammensetzung oder das Material Keramikfasern oder -pulver enthält, die niedrigerschmelzende Fritte bei einer Temperatur von mindestens 450ºC schmilzt.(b) if the composition or material contains ceramic fibres or powder, the lower melting frit melts at a temperature of at least 450ºC.
Die entglasende Fritte neigt nach dem Schmelzen zum Erstarren, um Festigkeit zu liefern. Die Fritten unter Brennbedingungen werden allmählich schmelzen, um eine geschmolzene Schutzschicht zu liefern. Eine bevorzugte Zusammenstellung von Fritten beinhaltet eine Fritte die bei einer tiefen Temperatur schmilzt, zum Beispiel beginnt sie bei ungefähr 450ºC zu schmelzen, sowie eine entglasende Fritte die bei ungefähr 700ºC zu schmelzen beginnt. Das bevorzugte Gewichtsverhältnis der niedrigschmelzenden Fritte zur der höherschmelzenden Fritte liegt in dem Bereich zwischen 1:9 und 1:1, insbesondere in demjenigen von 3:7. Eine typische Auswahl von Fritten könnte eine unter solchen Fritten sein welche bei den folgenden Temperaturen oder in der Nachbarschaft der folgenden Temperaturen schmelzen: 450ºC, 650ºC, 850ºC und 1000ºC. Die eingesetzten Fritten sind vorzugsweise im Ofen getrocknet, mit Wasser gewaschen und gemahlen, bevor sie in die Zusammensetzungen der Erfindung eingearbeitet werden.The devitrifying frit tends to solidify after melting to provide strength. The frits under firing conditions will gradually melt to provide a molten protective layer. A preferred composition of frits includes a frit that melts at a low temperature, for example it begins to melt at about 450ºC, and a devitrifying frit that begins to melt at about 700ºC. begins to melt. The preferred weight ratio of the low melting frit to the higher melting frit is in the range between 1:9 and 1:1, particularly in that of 3:7. A typical selection of frits could be one of those which melt at or in the vicinity of the following temperatures: 450ºC, 650ºC, 850ºC and 1000ºC. The frits used are preferably oven dried, water washed and ground before being incorporated into the compositions of the invention.
Das Einbringen von Keramik in der Form von Fasern oder von Pulver kann angewandt werden zwecks Bindung der schmelzenden Fritten und auch um bei Temperaturen über 1000ºC unverändert zu bleiben. Basaltfasern oder zerhackte Fasern oder Pulver können auch anstelle von Keramikmaterial oder zusätzlich zu demselben gebraucht werden.The incorporation of ceramics in the form of fibres or powders can be used to bind the melting frits and also to remain unchanged at temperatures above 1000ºC. Basalt fibres or chopped fibres or powders can also be used instead of ceramic material or in addition to it.
Die Zusammensetzungen der Erfindung können auch ein anderes feuerhemmendes Additiv oder mehrere derselben enthalten. Zum Beispiel kann man eine quellfähige Substanz oder quellfähige Substanzen in den Zusammensetzungen der Erfindung einarbeiten, wie zum Beispiel Aluminiumtrihydrat, welches den größten Anteil seines chemisch gebundenen Wassers zwischen 200 und 330ºC freisetzt, um das Verbrennen zu dämpfen und um die Rußemission zu vermindern, oder wie zum Beispiel hydratisiertes Calcium-Magnesiumcarbonat, welches sein chemisch gebundenes Wasser sowie Kohlendioxid von 230ºC aufwärts freigibt. Für gewisse Zwecke könnte hydratisiertes Calcium-Magnesiumcarbonat dem Aluminiumtrihydrat vorgezogen werden, da es unter geringerem Kostenaufwand in sehr fein unterteilter Form herzustellen ist, zum Beispiel in einer Teilchengröße von der Größenordnung von 2 bis 3µ. Eine bevorzugte Zusammensetzung von Fritten und von einer quellfähigen Substanz oder von quellfähigen Substanzen enthält zwischen 15 und 50, insbesondere 20-30 Gewichtsprozent an Fritten und zwischen 85 und 50, insbesondere 80-70 Gewichtsprozent einer quellfähigen Substanz oder quellfähiger Substanzen. Ein anderes Beispiel von feuerhemmenden Additiven könnte Antimonoxid sein, welches normalerweise in Verbindung mit halogenhaltigem Kohlenwasserstoff gebraucht wird, wobei freie Halogenradikale produziert werden, welche das Verbrennen unterdrücken.The compositions of the invention may also contain another fire retardant additive or several of them. For example, a swellable substance or substances may be incorporated into the compositions of the invention, such as aluminum trihydrate, which releases most of its chemically bound water between 200 and 330°C to dampen burning and reduce soot emissions, or such as hydrated calcium magnesium carbonate, which releases its chemically bound water and carbon dioxide from 230°C upwards. For certain purposes, hydrated calcium magnesium carbonate may be preferred to aluminum trihydrate because it can be produced at lower cost in very finely divided form, for example in a particle size of the order of 2 to 3µ. A preferred composition of frits and of a swellable substance or substances contains between 15 and 50, in particular 20-30% by weight of frits and between 85 and 50, in particular 80-70% by weight of a swellable substance or substances. Another example of fire retardant additives could be antimony oxide, which is normally used in conjunction with a halogen-containing hydrocarbon, producing free halogen radicals which suppress combustion.
In einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Verhältnis von Fritten zu Keramik oder zu Basalt ungefähr 7:3.In a preferred embodiment of the invention, the ratio of frits to ceramic or to basalt is approximately 7:3.
Passende Polymere zum Einbringen in Zusammensetzungen gemäß der Erfindung umfassen Polyestere, Phenolharze, Polyurethane und andere thermisch härtende Harze sowie Thermoplaste. Soll jedoch Aluminiumtrihydrat mit einbezogen sein, dann kann die Zusammensetzung nicht in Materialien gebraucht werden welche bei Temperaturen von 200ºC oder höher, vorzugsweise von 185ºC oder höher, verarbeitet werden.Suitable polymers for incorporation into compositions according to the invention include polyesters, phenolic resins, polyurethanes and other thermosetting resins, as well as thermoplastics. However, if aluminum trihydrate is to be included, the composition cannot be used in materials which are processed at temperatures of 200°C or higher, preferably 185°C or higher.
In einem Phenolharz, zum Beispiel, kann das Verhältnis einer zusätzlichen Zusammensetzung mit Fritten und Keramik oder Basalt gegenüber dem Harz in dem Bereich zwischen 3:7 und 1:4 liegen.In a phenolic resin, for example, the ratio of an additional composition with frits and ceramic or basalt to the resin can be in the range between 3:7 and 1:4.
Das Additiv der Fritten mit einer quellfähigen Substanz, wie zum Beispiel mit hydratisiertem Calcium-Magnesiumcarbonat oder mit Aluminiumtrihydrat oder mit einer Mischung derselben, kann zu Alkydpreßmassen hinzugefügt werden, wie zum Beispiel zu denjenigen der Gattung der Phenol- oder Polyestertypen, welche im Zusammenhang mit der Glasverstärkung angewandt werden. Vorzugsweise ist das Verhältnis von Fritten zu quellfähiger Substanz ungefähr 1:4.The addition of frits with a swellable substance, such as hydrated calcium magnesium carbonate or aluminum trihydrate or a mixture thereof, can be added to alkyd molding compounds, such as those of the phenolic or polyester type used in connection with glass reinforcement. Preferably, the ratio of frits to swellable substance is approximately 1:4.
Für den Zusatz zu Phenolharz kann das Mischverhältnis von Fritte zu quellfähiger Substanz im Bereich zwischen 7:3 und 5:5 angewandt werden, wobei das bevorzugte Verhältnis dieser Mischung zu Phenolharz in dem Bereich zwischen 3:7 und 4:6 liegt.For the addition to phenolic resin, the mixing ratio of frit to swellable substance can be used in the range between 7:3 and 5:5, with the preferred ratio of this mixture to phenolic resin being in the range between 3:7 and 4:6.
Das Einwirken von Wärme auf ein Harz welches die Fritten enthält hat die nachfolgende Wirkung. Das Harz oder die Kunststoffmaterialien brennen und die Fritte in dem ersten Temperaturbereich schmilzt und verbindet sich mit den verkohlten Rückständen. Die zweite Fritte schmilzt alsdann und so weiter. Das Substrat und das verbrennende Material werden durch die geschmolzenen Fritten eingekapselt und lassen somit die Sauerstoffzufuhr zu dem Feuer verkümmern. Die Keramik oder der Basalt oder beide, wenn vorhanden, isolieren und versteifen die geschmolzene Masse um ein übermäßiges Verfließen zu unterbinden. Sie tragen auch weitgehendst zu der Stabilität bei hohen Temperaturen bei.The application of heat to a resin containing the frits has the following effect. The resin or plastic materials burn and the frit in the first temperature range melts and bonds with the charred residue. The second frit then melts and so on. The substrate and the burning material are encapsulated by the molten frits, thus stunting the oxygen supply to the fire. The ceramic or basalt, or both, if present, insulate and stiffen the molten mass to prevent excessive flow. They also contribute greatly to the stability at high temperatures.
Da die Teilchengröße der Fritten und der Keramik gesteuert werden kann, passen sie in ihrer groben Form für den Einsatz mit Aluminiumtrihydrat. Die Teilchen füllen die Lücken zwischen den Platten aus Aluminiumtrihydrat, um eine bessere Oberflächenbeschaffenheit zu geben. Die Platten aus Aluminiumtrihydrat wirken als ein Mittel zum Aufschwemmen für das Gemisch Fritten/Keramik. Das in Form von Dampf erzeugte Wasser hat einen nützlichen Einfluß auf die Fritten, welche wasserlöslich sind, und trägt zu der Einhüllungswirkung bei.Since the particle size of the frits and ceramics can be controlled, they are suitable in their coarse form for use with aluminium trihydrate. The particles fill the gaps between the aluminium trihydrate plates to give a better surface finish. The aluminium trihydrate plates act as a suspension agent for the frit/ceramic mixture. The water generated in the form of steam has a beneficial influence on the frits, which are water soluble, and contributes to the enveloping effect.
Die Zugabe von Mischungen zu Natriumsilikat hat einen nützlichen Einfluß, insofern als die Fritten dazu neigen das Natriumsilikat unter steigenden Temperaturbedingungen zu plastizieren, was sich der Versprödung und dem Pulverisieren des Natriumsilikates, welchen man normalerweise unter diesen Bedingungen begegnet, entgegenstellt. Das Einbeziehen von Fritten in eine quellfähige Abdichtungs- oder Farbformel würde eine Verbesserung darstellen.The addition of frits to sodium silicate has a beneficial effect in that the frits tend to plasticize the sodium silicate under increasing temperature conditions, counteracting the embrittlement and pulverization of the sodium silicate normally encountered under these conditions. The inclusion of frits in a swellable sealant or paint formula would be an improvement.
Es wird vorgezogen eine Mischung aus Fritten mit einer quellfähigen Substanz zu gebrauchen, wie zum Beispiel mit hydratisiertem Calcium- Magnesiumcarbonat oder mit Aluminiumtrihydrat oder mit einer Mischung derselben, beispielsweise in einem Verhältnis zwischen 3:7 und 1:1, vorzugsweise von 4:6, mit Natriumsilikat, und durch Ändern des Verhältnisses der Mischung der Fritten zu dem Natriumsilikat können Materialien gewonnen werden welche für verschiedene Anwendungen geeignet sind. Bei einem Verhältnis von ungefähr 1:1 hat die resultierende Mischung eine Farbenkonsistenz, bei einem Verhältnis von ungefähr 7:13 hat die Mischung klebende Eigenschaften und bei einem Verhältnis von ungefähr 1:4 liegt die Mischung in einer Gelform vor.It is preferred to use a mixture of frits with a swellable substance, such as hydrated calcium magnesium carbonate or aluminium trihydrate or a mixture of the same, for example in a ratio of between 3:7 and 1:1, preferably 4:6, with sodium silicate, and by changing the ratio of the mixture of frits to sodium silicate, materials suitable for different applications can be obtained. At a ratio of about 1:1, the resulting mixture has a paint consistency, at a ratio of about 7:13, the mixture has adhesive properties and at a ratio of about 1:4, the mixture is in a gel form.
Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können als ein Abdichtmaterial zum Einsatz gebracht werden, beispielsweise um Feuertüren und um Fenstern herum. Das bevorzugte Abdichtmaterial wird anschwellen, wenn es erwärmt wird, und jegliche Lücken um die genannten Türen und Fenstern herum verstopfen.The compositions according to the invention can be used as a sealing material, for example around fire doors and around windows. The preferred sealing material will swell when heated and plug any gaps around said doors and windows.
Als Abdichtpaste kann eine Zusammenstellung einer Fritte benutzt werden, welche eine quellfähige Substanz mit Natriumsilikat, beispielsweise in dem Gewichtsverhältnis zwischen 3:7 und 4:6, vorzugsweise von 7:13 enthält, als ein Ausgangsmaterial dem man ein Schmormittel wie Glimmer, Ammoniumpolyphosphat sowie ein anorganisches Gelmittel zumischt. Die resultierende Paste wird an Ort und Stelle aushärtenAs a sealing paste, a composition of a frit can be used which contains a swellable substance with sodium silicate, for example in the weight ratio between 3:7 and 4:6, preferably 7:13 as a starting material to which a braising agent such as mica, ammonium polyphosphate and an inorganic gelling agent is added. The resulting paste will harden in place
Durch das Anwenden von Polyvinylacetat anstelle von dem Natriumsilikat, kann eine elastische Dichtungsmasse erzeugt werden welche beim Erwärmen anschwillt und aushärtet .By using polyvinyl acetate instead of sodium silicate, an elastic sealant can be created which swells and hardens when heated.
Die Zusammensetzung der Erfindung kann eine Tafel oder eine Platte sein, die durch Pressen von Holzspänen mit einem Bindemittel hergestellt werden. Somit kann das Bindemittel eine Zusammensetzung sein aus einem Phenolharz oder einer Natriumsilikat-Lösung, welche Keramikbestandteile wie Karborund enthält, sowie aus Fritten, vorzugsweise aus drei Fritten mit verschi edenen Schmelztemperaturen.The composition of the invention may be a board or a plate made by pressing wood chips with a binder. Thus, the binder may be a composition of a Phenolic resin or a sodium silicate solution containing ceramic components such as carborundum, as well as frits, preferably three frits with different melting temperatures.
Gemäß einer Alternative kann die Zusammensetzung der Erfindung ein Klebstoff sein. Der bevorzugte Klebstoff wird auf einer Natriumsilikat- Lösung basieren, welche einen Katalysator aus Phenolharz und die Zusammensetzung gemäß der Erfindung enthält. Ein solcher Klebstoff kann in solchen Fällen eingesetzt werden wo Feuerfestigkeit von Wichtigkeit ist.According to an alternative, the composition of the invention may be an adhesive. The preferred adhesive will be based on a sodium silicate solution containing a phenolic resin catalyst and the composition according to the invention. Such an adhesive may be used in cases where fire resistance is important.
Beispielsweise kann der Klebstoff angewandt werden zum Kleben von Verkleidungstafeln, wie solchen aus Melamin, auf ein Grundmaterial, wie etwa Spanplatten. Alsdann kann der Klebstoff unter Brennbedingungen ein Schutzschild für das Grundmaterial bereitstellen, sogar wenn die Verkleidungstafel abgebrannt worden ist.For example, the adhesive can be used to bond cladding panels, such as melamine, to a base material, such as particle board. The adhesive can then provide a protective shield for the base material under burning conditions, even if the cladding panel has been burned away.
Eine andere besondere Anwendung besteht in einem Klebstoff zum Befestigen eines Bremsbelages auf dessen Tragelement. In der Tat können Bremsbeläge aus derselben Zusammensetzung hergestellt werden, wobei das Keramikmaterial vorzugsweise aus Schlackenfasern und -granalien bestehen kann, wie sie beispielsweise als Abfallprodukt von Kraftwerken erzeugt werden. Das Material für Bremsbeläge kann zusätzliche Verstärkungskomponenten enthalten, wie etwa Fasern von Kohlenstoff oder von thermoplastischem Material, zum Beispiel KEVLAR (Produktbezeichnung).Another particular application is an adhesive for fixing a brake pad to its support element. Indeed, brake pads can be made from the same composition, the ceramic material preferably consisting of slag fibres and granules, such as those produced as a waste product from power plants. The brake pad material can contain additional reinforcing components, such as fibres of carbon or of thermoplastic material, for example KEVLAR (product name).
Ein anderes Beispiel für die Anwendung von Fritten besteht in der Anfertigung eines Laminates welches aus einer äußeren durch Wärme und Druck geformten Haut besteht, wobei ein Glasgewebe mit einem flüssigen härtenden Harz getränkt worden ist, wie etwa mit einem Phenolharz, und welches Fritten von verschiedenen Schmelztemperaturen zusammen mit einer bindenden wärmebeständigen Faser, wie etwa einer keramischen Mullitfaser, und wahlweise mit Aluminiumtrihydrat, beinhaltet. Die Häute aus getränktem Gewebe werden angeordnet auf den beiden Seiten eines Keramikpapiers, eines kombinierten Papiers aus Basalt, Keramik und Glasfasern, eines Glasgewebes das mit Vermiculit behandelt worden ist oder in der Tat eines beliebigen feuerbeständigen Schutzmaterials. Wenn dieses Laminat unter Wärme und mit einer beliebigen Anzahl von dazwischen gelagerten Tafeln gepreßt wird, dann wandert das härtbare Harz in das Schutzmaterial, um eine widerstandsfähige Tafel zu erzeugen.Another example of the use of frits is in the manufacture of a laminate consisting of an outer skin formed by heat and pressure, a glass cloth impregnated with a liquid hardening resin, such as a phenolic resin, and comprising frits of various melting temperatures together with a binding heat-resistant fiber, such as a ceramic mullite fiber, and optionally aluminum trihydrate. The impregnated cloth skins are placed on either side of a ceramic paper, a combined paper of basalt, ceramic and glass fibers, a glass cloth treated with vermiculite, or indeed any fire-resistant protective material. When this laminate is pressed under heat with any number of panels sandwiched between them, the hardening resin migrates into the protective material to produce a tough panel.
Wenn eine Flamme auf das Laminat einwirkt, dann brennt das härtbare Harz, um das Substrat zu schützen, wobei das Schutzmaterial Stabilität verschafft.When a flame is applied to the laminate, the curable resin burns to protect the substrate, with the protective material providing stability.
Die Oberfläche des Laminates kann mit einer entweder einfachen oder gemusterten Melamintafel oder mit Furnier aus echtem Holz überdeckt sein wenn die Flamme einwirkt, die Mischung Fritten/Keramik hilft eine Verkohlung zu bilden und die Flamme an der Verbreitung zu hindern. Dieses geformte Laminat, flach oder dreidimensional, kann dann mit einem Substrat wie etwa einer Türe verbunden werden, dies unter Anwendung von Natriumsilikat das dieselben Fritten, Keramikfasern und wahlweise Aluminiumtrihydrat enthält, wie sie vorher erwähnt worden sind, um einen bei großer Wärme wirksamen Klebstoff herzustellen.The surface of the laminate can be covered with either plain or patterned melamine board or with real wood veneer; when exposed to flame, the frit/ceramic mixture helps to form a char and prevent the flame from spreading. This shaped laminate, flat or three-dimensional, can then be bonded to a substrate such as a door using sodium silicate containing the same frits, ceramic fibres and optionally aluminium trihydrate as previously mentioned to produce a high heat adhesive.
Das Substrat kann eine versteifte Tafel aus Keramikfasern sein, welche ihrerseits unter Einwirkung des beschriebenen Klebstoffes auf einen feuerfesten schallschluckenden Kern aufgeklebt ist, welcher aus beispielsweise Basaltfasern oder Steinwolle, versteift oder nicht versteift, hergestellt ist. Der Aufbau kann um die Mittellinie herum wiederholt werden.The substrate may be a stiffened panel of ceramic fibers, which in turn is bonded, under the action of the adhesive described, to a refractory sound-absorbing core made of, for example, basalt fibers or rock wool, stiffened or not. The structure may be repeated around the center line.
Für eine Leistungsdauer von dreißig Minuten sind die gepreßten Laminate, verklebt und/oder mechanisch auf einem Kern aus Basalt oder aus Steinwolle befestigt, ausreichend. Für eine Leistungsdauer von sechzig Minuten kann die versteifte Keramikplatte eingeführt werden, und für ausgedehnte Zeiten kann die Wandstärke der Keramikplatte heraufgesetzt werden und es kann eine nicht steife Keramikdecke anstelle des Steinwolle/Basaltkernes eingesetzt werden. Für Konstruktionen von geringem Gewicht kann ein Kern, aus Phenolharzschaum oder aus einem aus dem erwähnten Klebstoff hergestellten Schaum, eingesetzt werden.For a performance period of thirty minutes, the pressed laminates glued and/or mechanically fixed to a basalt or rock wool core are sufficient. For a performance period of sixty minutes, the stiffened ceramic plate can be introduced and for extended periods, the wall thickness of the ceramic plate can be increased and a non-rigid ceramic blanket can be used instead of the rock wool/basalt core. For lightweight structures, a core made of phenolic resin foam or of a foam made from the above-mentioned adhesive can be used.
Ein Ton aus geschäumtem Vermiculit kann in den Klebstoff eingebunden werden, um einen hoch isolierenden Kern von geringem Gewicht zu bilden. Gemäß einer Variante kann ein Kern durch Einsatz von Holzspänen als ein Füllmaterial für den Klebstoff hergestellt werden, um einen Spanplattenkern mit einer hohen Feuerfestigkeit für eine Türe, für eine Füllwand oder eine Trennwand eines Gebäudes zu produzieren.A clay of expanded vermiculite can be incorporated into the adhesive to form a highly insulating, lightweight core. According to a variant, a core can be made by using wood chips as a filler material for the adhesive to produce a particle board core with a high fire resistance for a door, infill wall or partition wall of a building.
Diese Erfindung wird nun weiter beschrieben unter Zuhilfenahme der nachstehenden Beispiele.This invention will now be further described with the aid of the following examples.
Eine als Basis dienende Pulvermischung wurde hergestellt aus 40 Gewichtsprozent einer Zusammenstellung aus einer niedrigschmelzenden Fritte (450ºC) und einer hochschmelzenden (entglasenden) Fritte (700ºC) in dem Gewichtsverhältnis von 3:7 sowie aus 60% hydratisiertem Calcium- Magnesiumcarbonat.A powder mixture serving as a base was prepared from 40% by weight of a composition of a low-melting frit (450ºC) and a high-melting (devitrifying) frit (700ºC) in the weight ratio of 3:7 and from 60% hydrated calcium magnesium carbonate.
Eine klebende Zusammensetzung wurde hergestellt durch Zusetzen von 35 Gewichtsprozent der Pulvermischung zu 65 Gewichtsprozent Natriumsilikat.An adhesive composition was prepared by adding 35 weight percent of the powder mixture to 65 weight percent sodium silicate.
Eine farbähnliche Zusammensetzung wurde hergestellt durch Zusetzen von 50 Gewichtsprozent der Pulvermischung nach Beispiel 1 zu 50 Gewichtsprozent Natriumsilikat.A paint-like composition was prepared by adding 50% by weight of the powder mixture of Example 1 to 50% by weight of sodium silicate.
Eine gelähnliche Zusammensetzung wurde hergestellt durch Zusetzen von Gewichtsprozent der als Basis dienenden Pulvermischung nach Beispiel 1 zu 80 Gewichtsprozent Natriumsilikat.A gel-like composition was prepared by adding weight percent of the base powder mixture of Example 1 to 80 weight percent sodium silicate.
Eine Pulvermischung aus 70 Gewichtsprozent einer niedrigschmelzenden Fritte (450ºC) und einer entglasenden Fritte (700ºC) in dem Gewichtsverhältnis von 3:7 sowie aus 30 Gewichtsprozent hydratisiertem Calcium-Magnesiumcarbonat wurde zubereitet und dann zu einem Phenolharz in einem Gewichtsverhältnis von 3:7 hinzugegeben, um ein verformbares Material herzustellen.A powder mixture of 70 wt% of a low-melting frit (450ºC) and a devitrifying frit (700ºC) in the weight ratio of 3:7 and 30 wt% of hydrated calcium magnesium carbonate was prepared and then added to a phenolic resin in a weight ratio of 3:7 to prepare a moldable material.
Eine Dichtpaste wurde aus den nachstehenden Zutaten in den angeführten Mengen hergestellt: A sealing paste was made from the following ingredients in the quantities listed:
Ein elastisches Dichtmittel wurde auf dieselbe Art und Weise wie bei dem Beispiel 5 hergestellt, außer daß Polyvinylacetat anstelle von Natriumsilikat angewandt wurde.An elastic sealant was prepared in the same manner as in Example 5 except that polyvinyl acetate was used instead of sodium silicate.
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